“知识可视化”的大表哥——“数据可视化”的经典案例-天天快报

2022-12-31 05:56:52 来源: jowa

老师要想做好教学工作,需要做好很多工作,

其中一条铁律必不可少:


(资料图片)

不同的知识表达方式,决定着不同的知识表达效果!

所以,老师需要将知识表达方式的设计,

作为教学设计的重中之重!

在众多知识表达方式中,

“可视化”的表达方式往往会起到极为突出的作用!

以下是王珏老师曾经写过一篇文章,

详细阐述了可视化为什么能提高教学效果:

【论文】“知识可视化”的学习科学原理

今天,我们来介绍“知识可视化”的“前世”

——数据的可视化!

同样的道理

对数据的表达方式,直接决定了对数据的理解效果!

在数据可视化领域,有一个非常著名的案例,称之为:

安斯库姆四重奏(Anscombe"s quartet)

这是一个非常著名的数据集,数据分为四组,每组都包含两个数(一个X、一个Y),4组数据分别如下(AB为一组,CD为一组,EF为一组,GH为一组):

请你仔细能研究一下这4组数据,能看出它们有什么规律、特点、相同之处、或不同之处吗?

——显然,不能!

下面,我们按照常规的数据统计方法,对这些数据进行统计分析,如下图。

这下,规律应该有所体现了吧?!

上表这个结果……出乎你的意料吗?

几乎每种统计方法,似乎都差不多的样子啊。。。

很明显,这些代表数据“ 统计规律”的二次加工过的数据,

也并没有反映出这些数据到底有什么不同!

下面,我们换一种数据表达方法:

——按照“ 数形结合”的方法,把上述X和Y在坐标上画出一系列的点。

这回,只要你不是瞎子,就一定能看出一些规律来!

现在,我们很容易从图表中,看到这四组数据的巨大差异:

数据集1:围绕一根 直线离散分布的点(线性回归)

数据集2:似乎是一根 抛物线

数据集3:这明显是一根 直线啦!除了明显 有一个点偏离较远

数据集4:明显是 X=8的一根竖直线嘛——除了有一个更加偏离的点外

这个例子,足以说明: 数据之间的关系(而不是数据本身),才是理解数据的关键!

所以,并不是说人脑不能阅读数据,但是指望大脑迅速找出大量数据之间的关系,是极其困难的!

——这样的话,理解数据当然也就是极其困难的!相信大家通过 安斯库姆四重奏的例子,应该有清晰地感受!

不过,庆幸的是,大脑对于视觉模式是非常敏感的!因此,把数据变为直观的图表,就可以帮助大脑洞悉其中的模式与规律

这,就是“数据可视化”背后的原理!

理解了“数据可视化”的规律,非常有助于我们参照理解“知识可视化”。

其实,我们只需把上面这句话中的“数据”,换为“知识”,其实也同样成立:

知识之间的 关系 (而不是知识本身),才是理解知识的关键!

当知识比较复杂时,如何表达出知识之间的关系呢?

——此时,用语言描述的方式,效果注定不会好!

——而采用视觉化的方式,往往取得立竿见影的效果(取决于如何设计)

这跟语言文字的表达特点有关

—— 语言文字是 “碎片式”表达方式 !

想用碎片式表达方式,来表达一个复杂的关系或结构

是不可能胜任的(想想 安斯库姆四重奏)

因为所有的“关系”如果都“蕴含”在语言文字中,

这些关系就会变成了一大堆“碎片”

学习者必须要自行把“碎片”组装成一个整体

这件事不仅极费脑力

而且对于初学者来说,是很难做到的!

因为初学者

需要重点关注老师讲的“每”个词汇、“每”句话

尝试弄懂“每”个词汇、“每”句话的意义

(如果都能弄懂的话,就阿弥陀佛了:)

由于人的认知负荷容量非常有限

因此,此时再指望学生对多句话、多段话之间的“关系”

再同时进行组合,

当关系比较复杂时,这几乎是不可能做到的!

来看看下面这个PPT

想象一下你是学生,在一句一句听老师讲解:

你会感觉听到很多非常重要的知识点、

而且似乎每句话也都能懂

但如果让你回忆一下

老师到底讲了什么的时候

你的脑子中恐怕只能是一堆碎片……

因此,对于老师开展高效教学来说

必须要考虑到语言文字的这种“碎片化”特征

对于关系表达的不利影响

转而采用觉化、图表化方式来表达

由于人类更加敏锐、扫描速度更快

而且能自动加工、组合、形成整体印象

甚至还能给予初步的关系解读(通过形状之间的关系)

因此,只要设计得当

就一定会极大地提高知识表达效果!

如下图,就是上述案例进行“图表化”改造后所呈现的效果

是不是感觉 关系与结构得到了极大的突显?!

以下是两幅页面的对比图,两种表达方式的优劣一目了然:

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